專利名稱：模塊化懸架系統及其構件的制作方法
模塊化懸架系統及其構件背景本發明大體涉及車輛懸架。更具體地說，本發明涉及彈性體彈簧車輛懸架，例如用于行業或重型拖車應用的彈性體彈簧車輛懸架。用于行業或重型拖車應用的單彈性系數懸架和可變彈性系數懸架是已知。單彈性系數懸架具有固定的彈性系數，其通常必須設定在產生乘坐舒適的懸架或呈現足夠的側傾穩定性(roll stability)的堅實懸架的水平。因此，在單彈性系數懸架中，取決于所選擇的彈性系數而在側傾穩定性或乘坐品質上作出讓步。
可變剛度懸架通過在操作期間提供多個彈性系數而克服了單剛度懸架的這個缺陷。隨著彈簧負載的增加，彈性系數得到相應的增加。在美國專利No. 6，585，286中顯示了用于行業或重型拖車應用中的可變彈性系數的彈性體彈簧懸架的一個示例，其發明公開通過引用而結合在本文中。那種懸架利用搖枕彈簧和輔助彈簧來實現其可變彈性系數。用于這種懸架的彈性系數可由于輔助彈簧依據負載的接合或分離而變化。具有這種懸架的輕負載底盤的乘坐品質相當良好，而沒有犧牲額定底盤負載下的側傾穩定性。當帶有這種懸架的輕度至中度載重的底盤遭遇到路面或工作條件的中度到較大的變化時，輔助彈簧可能發生頻繁的接合和分離。對于輔助彈簧的各種這樣的接合或分離，用于系統的彈性系數可能經歷突然變化，其被稱為突變(strike-through)效應。結果可能有損于乘坐品質。以圖表的方式來看，在輔助彈簧接合或脫離時的負載下，彈性系數具有非連續性，其可由階梯函數表示。用于行業或重型拖車應用的現有彈性體彈簧懸架需要其彈性體彈簧承受性質上為壓縮、拉伸和/或剪切的負載。拉伸負載造成彈性體斷裂。考慮到上面參照用于行業或重型拖車應用的現有彈簧車輛懸架所確立的條件，需要提供一種用于那些應用的新型的改進的懸架。圖紙簡要說明本文參照附圖來描述本發明的示例性實施例，其中相似的部件由相似的參考標號表示，且其中圖I是根據本文所公開的原理而構造的車輛懸架的側視圖；圖2是圖I中所示的車架懸吊器組件和鞍座組件的側視圖；圖3是圖2中所示的車架懸吊器組件和鞍座組件的端視圖；圖4是圖I中所示的車架懸吊器彈簧模塊的側視圖；圖5是圖4中所示的車架懸吊器彈簧模塊的端視圖；圖6是圖I中所示的車架懸吊器的側視圖；圖7是圖6中所示的車架懸吊器沿著其線7-7得到的截面圖；圖8是根據一個示例性實施例的剪切彈簧的透視圖；圖8A是圖8中所示的剪切彈簧的俯視圖；圖8B是圖8中所示的剪切彈簧的側視圖SC是圖8A中所示的剪切彈簧沿著其線8C-8C得到的截面圖8D是圖8A中所示的剪切彈簧沿著其線8D-8D得到的截面圖；圖9是根據一個示例性實施例的另一剪切彈簧的透視圖；
圖10是圖I中所示的彈性系數遞增的負載緩沖墊的正視圖；圖11是彈性系數遞增的負載緩沖墊的另一實施例的透視圖；圖12是圖I中所示的彈簧支座的側視圖；圖13是圖12中所示的彈簧支座沿著其線13-13得到的截面圖；圖14是圖12中所示的彈簧支座的俯視平面圖；圖15是圖14中所示的彈簧支座沿著其線15-15得到的截面圖；圖16是圖I中所示的鞍座組件的側視圖；圖17是圖16中所示的鞍座組件的鞍座部分的側視圖；圖18是圖17中所不的鞍座的仰視平面圖；圖19是圖17中所示的鞍座的端視圖；圖20是圖I中所示的裝配式(fabricated)平衡梁的側視圖；圖21是圖20中所示的裝配式平衡梁的俯視平面圖；圖22是根據本文所公開的原理而構造的另一懸架的側視圖；圖23是根據本文所公開的原理而構造的又一懸架的側視圖；圖24A和24B是與根據本文所公開的原理而構造的懸架的操作特征相關的曲線圖；圖25是用于根據本文所公開的原理而構造的懸架中使用的備選車架懸吊器組件的側視圖；圖26是根據一個示例性實施例的車架懸吊器組件的側視圖；圖27是圖26中所示的車架懸吊器組件的俯視平面圖；圖28是圖26中所示的車架懸吊器組件的端視圖；圖29是根據一個示例性實施例的彈簧罩的側視圖；圖30是圖29中所示的彈簧罩的俯視平面圖；圖31是圖29中所示的彈簧罩的端視圖；圖32是圖29中所示的彈簧罩沿著其線32_32得到的截面圖；圖33是圖31中所示的彈簧罩沿著線33-33得到的截面圖；圖34是根據一個示例性實施例的負載緩沖墊的側視圖；圖35是圖34中所示的負載緩沖墊的俯視平面圖；圖36是圖34中所示的負載緩沖墊的端視圖；圖37是圖34中所示的負載緩沖墊沿著其線37_37得到的豎直截面圖；圖38是圖36中所示的負載緩沖墊沿著其線38_38得到的豎直截面圖；圖39是根據一個示例性實施例的彈簧支座的透視圖；圖40是圖39中所示的彈簧支座的俯視平面圖；圖41是圖39中所示的彈簧支座的仰視平面圖；圖42是圖39中所示的彈簧支座的端視圖；圖43是圖42中所示的彈簧支座沿著其線A-A得到的截面圖44是圖41中 所不的彈簧支座沿著其線B-B得到的截面圖；圖45是根據一個不例性實施例的鞍座的側視圖；圖46是圖45中所不的鞍座的仰視平面圖；圖47是圖45中所示的鞍座的端視圖；圖48是根據一個示例性實施例的鞍座蓋端部部分的透視圖；圖49是圖48中所示的鞍座蓋端部部分的側視圖；圖50顯示了圖34中所示的負載緩沖墊的一種示例性底板；圖51顯示了圖34中所示的負載緩沖墊的一種示例性級板(rate plate)；圖52顯示了根據一個示例性實施例的另一負載緩沖墊的透視圖；圖53顯示了根據一個示例性實施例的另一負載緩沖墊的透視圖；圖54是可由根據本文所公開的原理而構造的懸架獲得的操作特征的曲線圖；圖55是根據一個示例性實施例的車架懸吊器組件的側視圖；圖56是圖55中所示的車架懸吊器組件的俯視平面圖；且圖57是圖55中所示的車架懸吊器組件的端視圖。本發明的詳細描述I.示例性懸架圖1-21顯示了大體標示為50的車輛懸架和其構件的實施例。車輛懸架50設計成以便支承位于車輛串列軸構造的橫向地延伸的軸(未顯示)上方的縱向地延伸的C形車架軌52。在一個備選實施例中，車架軌52可包括箱式車架軌、工字形車架軌(例如包括工字梁的車架軌)或某些其它類型的車架軌。本領域中的技術人員將理解，用于車輛懸架50的構件和本文所述的其它懸架在車輛的各側上是復制(即相同)的。還將理解車輪(未顯示)以已知的方式安裝在軸的端部。此外，將理解的是，車架軌52可通過一個或多個車架橫梁(未顯示)進行連接。本領域中的技術人員還將理解的是，根據懸架50設置的懸架和其構件備選地可附連到拖車(例如連接到半掛牽引車上的拖車)的車架軌上。拖車的車架軌可包括諸如上述那些的車架軌或另一類型的車架軌。為了本說明書的目的，除非特別作出其它說明，否則后文中"車輛"指汽車或拖車。這樣，例如，車架指汽車車架或拖車架。此外，為了本說明書的目的，車輛的左側指當觀察者面向車輛背面時位于觀察者左手側的車輛一側，并且車輛右側指當觀察者面向車輛背面時位于觀察者右手側的車輛一側。此外，為了本說明書的目的，"外側"指相對于"內偵Γ更加遠離從車輛的前面延伸至后面的中心線的位置，"內側"指更靠近該同一個中心線的位置。根據一個給定的實施例，車輛懸架50可具有和/或提供但不局限于具有和/或提供以下特征中的一個或多個(i)依據施加在懸架50上的遞增負載而連續遞增的彈性系數(曲線性且無間斷性)，( )依據施加在懸架50上的遞增負載而幾乎線性遞增的彈性系數，
(iii)由于在平衡梁78的中心襯套76處所產生的樞軸點而實現最小的軸間制動負載傳遞和/或改進的鉸接，(iv)對懸架50的一個或多個彈簧的最小的或無拉伸負載，(V)由于減少了緊固件、機械聯接(其降低了緊固件預負載的臨界值)的數量并消除了懸架50的一個或多個彈簧中的拉伸負載而改進的耐用性，(vi)關于輕負載底盤的良好的乘坐品質，而沒有犧牲額定底盤負載下的側傾穩定性，(Vii)關于輪胎鏈條的使用沒有限制，以及(Viii)當采用懸架50的車輛在路面或操作條件上遭遇到中度至較大的變動時，不會由于輔助彈簧的接合或分離而在彈性系數上發生突變。如圖I中所示，懸架50包括具有以已知方式安裝在車架軌52上的兩個彈簧模塊56的車架懸吊器組件54。在這點上，各個彈簧模塊56包括車架附連部分58，其具有用于將彈簧模塊附連到相鄰的車架軌52上的孔。各個彈簧模塊56包括由頂壁62、側壁64和底壁66限定的窗狀開口 60 (還可參見例如圖6和圖7)。在各個開口 60中，剪切彈簧68定位在側壁64和居中地定位在開口中的彈簧支座70之間。剪切彈簧68優選壓縮地安裝 在彈簧模塊56中。施加在剪切彈簧68、側壁64和彈簧支座70上的壓縮負載可隨著車輛的預期最大額定負載的增加而增加。例如，對于第一預期最大額定負載，剪切彈簧68、側壁64和/或彈簧支座70可以在大約13，000磅左右的負載下安裝成處于壓縮中。作為另一示例，對于比第一預期最大額定負載更大的第二預期最大額定負載，剪切彈簧68、側壁64和/或彈簧支座70可以在大約20，000磅左右的負載下安裝成處于壓縮中。另外，在各個開口 60中，彈性系數遞增的負載緩沖墊72定位在彈簧支座70和開口 60的頂壁62之間。如以下更詳細地所述的，負載緩沖墊72優選具有連續增加的彈性系數(在負載緩沖墊72的加載期間)。在本文中始終應懂得，雖然將彈簧模塊56描述為具有剪切彈簧68和彈性系數遞增的負載緩沖墊72，但是如果車輛負載在完全加載狀態下具有足夠小的大小，那么只具有剪切彈簧68的彈簧模塊56(即，不具有彈性系數遞增的負載緩沖墊)可能就足夠了。僅作為示例，在完全加載狀態下足夠小的車輛負載的大小可以是在O至8，000磅之間或在O至10, 000磅之間的車輛負載。兩個懸架鞍座組件74附連在包括于各個開口 60中的彈簧支座70上。如圖3中所示，一個鞍座組件74定位在彈簧模塊56的外側。還如圖3中所示，另一鞍座組件74定位在彈簧模塊56的相對(內)側上。鞍座組件74附連在縱向地延伸的裝配式平衡梁78的中心襯套76上，其在本領域中也被稱為搖擺梁。各個梁78包括定位在其相對端上的襯套管或筒80。梁78的各端以已知方式連接在軸(未顯示)的相應端部上。圖2和圖3顯示了車架懸吊器組件54和鞍座組件74的實施例。在這個實施例中，車架懸吊器組件54包括兩個彈簧模塊56,其中各個彈簧模塊56包括車架懸吊器82、兩個剪切彈簧68、彈性系數遞增的負載緩沖墊72和彈簧支座70。類似地，在這個實施例中，各個鞍座組件74包括鞍座部分84和鞍座蓋端部部分86。各個鞍座組件74的鞍座部分84連接在彈簧支座70上，該彈簧支座70為剪切彈簧68和彈性系數遞增的負載緩沖墊72提供了安裝表面。當安裝在彈簧支座70和側壁64之間，剪切彈簧68優選以處于壓縮中的方式保持在彈簧支座70和側壁64之間(優選在大約13，000至20，000磅的負載下)。換句話說，剪切彈簧68不承受拉伸負載。這樣，同受到這種負載的彈性體彈簧相比，增加了剪切彈簧68的疲勞壽命。剪切彈簧68也通常是側向定向的，如圖所示，使其以剪力起作用并從而改進了性能。彈簧模塊56中的一個或兩個剪切彈簧68可用構造成類似于剪切彈簧68的另外的一個或多個剪切彈簧進行替換。彈性系數遞增的負載緩沖墊72安裝在彈簧支座70和相應的開口 60的頂壁62之間。負載緩沖墊72優選具有在加載期間連續增加的彈性系數。因此，懸架50具有在加載期間連續增加的彈性系數。負載緩沖墊72以壓縮方式起作用，并且不承受拉伸負載，從而其還具有比承受這種負載的其它彈簧(例如彈性體彈簧)更長的疲勞壽命。圖4和圖5顯示了完整的車架懸吊器彈簧模塊56的一個實施例。在這個實施例中，各個完整的車架懸吊器彈簧模塊56包括車架懸吊器82、彈簧支座70、兩個剪切彈簧 68和彈性系數遞增的負載緩沖墊72(見圖2)。各個彈簧支座70包括兩個鞍座安裝孔口114(見圖12-15)，其分別定位在車架懸吊器82的內側和外側，以允許鞍座組件74附連在它上面(也參見圖2和圖3)。開口 60的底壁66構成用于懸架50的回彈限位器。這種整體式回彈控制器消除了對用于此目的的輔助裝置的需求。可包括緩沖器90，并且該緩沖器90可附連在開口 60的底壁66上，如圖所示，以進一步降低當懸架被回彈時可能產生的可聽得到的噪聲。作為一個示例，緩沖器90可包括可利用粘合劑或其它緊固件而附連在底壁66上的彈性體材料。以下描述的彈性體材料的示例可適用于緩沖器90的彈性體材料。圖6和圖7顯示了車架懸吊器82的一個實施例的額外細節。具體地說，圖6和圖7顯示了這個實施例的側壁64包括凹部92。另一側壁64優選包括類似地設置的凹部92 (未顯示)。凹部92優選具有經優化以便定位相應的剪切彈簧68的高度和寬度尺寸，并且因而這個實施例消除了對于用來保持剪切彈簧68的可能備選地使用的緊固件的需求。車架懸吊器開口 60的寬度和因而在凹部92之間的跨度也優選進行優化，以便在組裝時用于剪切彈簧68的壓縮。此外，凹部92的深度針對在操作中當剪切彈簧68穿過其全部行程時剪切彈簧68的間隙進行了優化。除了由剪切彈簧68的壓縮以及在剪切彈簧68和配合部件(例如側壁64中的凹部或彈簧支座70中的凹部)之間的摩擦系數所提供的保持力之外，凹部深度的優化也提供了對剪切彈簧68的輔助的豎直和水平保持力。在優選的尺寸下，組裝時不需要緊固件來保持剪切彈簧68，但是需要緊固件的實施例也處于本文所公開的主題的范圍內。 再次參看圖7，各個開口 60的頂壁62可使用和/或包括例如兩個位于豎直面中的橢圓形狀，以形成圓頂狀構造94，從而控制彈性系數遞增的負載緩沖墊72在加載狀態期間的膨脹，從而提高負載緩沖墊的有效壽命。圓頂狀構造94的另一優勢是其消除了可能損傷負載緩沖墊的潛在尖緣。如圖所示，各個車架懸吊器82優選具有對稱的設計。這允許各個車架懸吊器82定位在車輛的左側或右側。各個車架懸吊器82可具有為了在所有操作條件下將車架懸吊器82保持在其相關聯的車架軌上而優化的車架懸吊器螺栓模式。對螺栓模式進行優化可包括例如最大限度地減少將車架懸吊器82可靠地緊固到車架軌52上所需要的緊固件的數量和/或最大限度地增大緊固件的伸展。圖8，8A和8B顯示了剪切彈簧68的一個實施例的各種視圖。在這個實施例中，剪切彈簧68由結合在板98上的負載塊96構成。一方面,負載塊96 (例如,彈性體負載塊)可包括彈性材料(即彈性體)，例如天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯丁二稀、合成聚異戊二烯、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、聚丙烯酸橡膠、高密度聚乙烯、熱塑性彈性體、熱塑性烯烴(TPO)、尿烷、聚氨酯、熱塑性聚氨酯(TPU)或某些其它類型的彈性體。在這點上，且具體地說，負載塊96可包括美國測試和材料學會(ASTM)D2000M4AA717A13B13C12F17K11Z1Z2所限定的彈性體。在這種情況下，Zl代表天然橡膠，并且Z2代表為了取得所需的剪切剛度而選擇的硬度。所選擇的硬度可基于給定的預定標度，例如肖氏A標度、ASTM D2240型A標度或ASTM D2240型D標度。在優選的實施例中，根據肖氏A標度，Z2例如優選為70+5。在另一實施例中，根據肖氏A標度，Z2例如在50至80的范圍內。Z2和Z2的范圍的其它示例也是可行的。在另一方面，負載塊96 (例如，粘彈性的負載塊) 可包括粘彈性材料，其(i)當剪切彈簧68處于給定范圍內的負載下時以及當除去該負載時具有彈性特征，并且(ii)如果所施加的負載超過給定范圍的最大負載時具有非彈性特征(例如，不返回原始非加載形狀)。給定的范圍可從無負載延伸至最大的預期負載加上給定的閾值。給定的閾值考慮了剪切彈簧68的可能的過載。作為一個示例，粘彈性材料可包括無定形聚合物、半晶態聚合物和生物聚合物。其它粘彈性材料的示例也是可行的。根據一個實施例，負載塊96還可包括一個或多個填料。填料可優化負載塊96的性能。填料可包括但不限于石蠟、油、硬化劑和/或碳黑。通過改進負載塊96的耐用性和/或針對給定的剪切負載和/或針對應用于負載塊96上的給定的壓縮負載而調整負載塊96，這種填料可優化性能。通過使用填料而改進負載塊96的耐用性可包括例如最大限度地減小關于負載塊96的負載特征的溫升和/或最大限度地提高負載塊96的形狀保持力。剪切彈簧68可例如通過將板98嵌入到模具中(未顯示)而成形。板98可各用涂層材料來涂覆。作為一個示例，涂層材料可包括包含由鈣改進的鋅和磷酸鹽的材料。涂層材料可具有每平方英尺200-400毫克的涂層重量。其它涂層材料示例也是可行的。粘合劑可應用于涂覆涂層的板上，以便將板98粘接到負載塊96上。作為一個示例，粘合劑可包括由美國北卡羅來納州卡雷市的Lord公司制造的Chemlok 。粘合劑的其它示例也是可行的。應用涂層材料和/或應用粘合劑可發生在將板98嵌入到模具中之前、期間和/或之后。在應用涂層材料和粘合劑之后，可將負載塊材料(在處于可傾倒的形式下)嵌入到模具中，以形成負載塊96。在優選的實施例中，板98的任何暴露的部分(例如板98的不被負載塊材料覆蓋的部分)都通過負載塊材料以外的方式得到防腐蝕的保護。在其它實施例中，板98的某些暴露的部分(例如板98的邊緣)可能沒有得到防腐蝕保護，而板98的任何其它暴露的部分得到了防腐蝕保護。圖SC和8D顯示了剪切彈簧68的一個實施例的截面圖，具體地說，顯示了板98中的通孔99的截面圖。通孔99允許負載塊材料在形成負載塊96時更容易流過模具。如上所述，剪切彈簧68以壓縮方式進行安裝。在一個所示的實施例中，剪切彈簧68的壓縮是由于將其安裝在彈簧模塊56的側壁64中的彈簧凹部(例如凹部92)和成形于彈簧支座70中的凹部之間而提供的壓縮負載而引起的。或者可使用其它預載剪切彈簧的方法。剪切彈簧68通過其剪切彈性系數而有助于懸架50的豎直彈性系數。這種豎直彈性系數在針對懸架50的整個運動范圍內都是恒定的。對于帶彈性剪切彈簧的彈簧模塊，可通過利用具有不同硬度額定值的彈性體而針對任何給定的剪切彈簧幾何形狀定制豎直彈性系數。剪切彈簧68的壓縮性彈性系數優選設計成在小的壓縮范圍內是恒定的，以有助于組裝，漸近于實際安裝條件，并使車輛加速或減速期間由于剪切彈簧的壓縮而引起的懸架縱向移動保持最小，優選在五個毫米以下。如果有的話，用于剪切彈簧68的各個板98對其剪切彈性系數具有最小的影響。板98用于對剪切彈簧68的壓縮特性進行優化。可通過增加輔助板98和相應的負載塊96來提高剪切彈簧68的壓縮剛度，而可通過除去板98和相應的負載塊96來降低剪切彈簧68的壓縮剛度。板98可由任何各種合適的材料制成，包括但不限于鐵、鋼、鋁、塑料、復合材料或某些其它材料。可選擇板98的尺寸和形狀，以獲得剪切彈簧68的優選的包裝、重量和審美特征，并用于將剪切彈簧68定位在懸吊器和彈簧支座凹部中。板98可完全或至少基本上封閉在彈性體中，以便進一步增強其在配合的懸架部件處的耐腐蝕性和摩擦。根據一個實施例，剪切彈簧68的所需的剪切剛度大約為403N/mm(或大約2，300磅力每英寸(即lbf/in))，剪切彈簧68的初始壓縮性彈性系數大約為6，000N/mm(或大約34，2001bf/in)，剪切彈簧68的最大剪切位移大約為68. 7mm(大約2. 7英寸)，并且剪切彈簧68的安裝高度大約為83. 8mm(大約3. 3英寸)。圖9顯示了具有結合到其周邊上的可選舌片100的剪切彈簧68的一個實施例。舌片100確保了組裝期間恰當的剪切彈簧定向。將理解的是，如果使用，任何這種舌片可具有任何形狀、尺寸或數量。圖10顯示了彈性系數遞增的負載緩沖墊72的一個實施例。彈性系數遞增的負載緩沖墊72可定位在彈簧支座70和圓頂狀構造94之間，并且通過緊固件而附連在彈簧支座70上。通常，各個彈性系數遞增的負載緩沖墊72設計成具有至少一個錐形壁(例如錐形壁105,107)和貫穿(其)的不同尺寸的大體類似形狀的水平截面。對于這些實施例，各個水平截面與其它水平截面具有大體相似的形狀，但其與其它水平截面不具有相同的尺寸或截面積。尺寸偏差系數或相似比是所述至少一個錐形壁的錐度的函數。水平截面可以是適于封裝、重量或美學所需的任何幾何形狀。根據一個示例性實施例，負載緩沖墊72是成形為類似于角錐體的彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊。在這點上，如圖10中所示，負載緩沖墊72包括板102、成形為類似于角錐體的彈性體104和平坦頂面106。底板102可由各種合適的材料制成，包括但不限于鐵、鋼、鋁、塑料和復合材料。底板尺寸和形狀可改變為適于封裝、重量和美學所需的任何尺寸或形狀。優選的是，底板102的尺寸設置成匹配彈簧支座70的頂面，以便定位將其固定在彈簧支座70上的緊固件，并最大限度地減小整體質量。用于彈性系數遞增的負載緩沖墊72的彈性體104的大小和尺寸針對豎直彈性系數需求進行了優化。對于本申請，用于彈性系數遞增的負載緩沖墊72的豎直彈性系數隨著增加的負載而連續增加，其在顯示作為彈簧負載函數的彈性系數的曲線圖上限定了沒有間 斷的曲線形狀。彈性體104的大小和尺寸可基于形狀系數，該系數是加載表面(例如平坦頂面106)的面積對可自由伸展的未加載表面(例如彈性體104的從底板102延伸至頂面106的四個壁)的總面積的比率。如圖所示，優選的彈性系數遞增的負載緩沖墊72具有緊密地類似于帶有平坦頂面106的角錐體的形狀。對于這種優選的形狀，用于彈性系數遞增的負載緩沖墊72的豎直彈性系數隨著增加的負載而線性增加。在一個實施例中，彈性體104的底部的截面為5英寸x6英寸，頂面106的截面為O. 8英寸xO. 8英寸，并且彈性體104的高度為3. 2英寸。通過改變彈性體104的硬度計可優化彈性系數遞增的負載緩沖墊72的彈性系數。通過改變硬度，可產生一系列可互換的彈性系數遞增的負載緩沖墊。圖11顯示了彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊72的一個實施例，該負載緩沖墊72使得其底板102完全封閉在彈性體104中，以便有更大的耐腐蝕性，并在彈簧支座接口處提供摩擦。在一個備選實施例中，底板102的一部分可暴露出來(例如不被彈性體104覆蓋)。底板102的這個暴露的部分可通過除彈性體104以外的方式而得到防腐蝕保護。在另一實施例中，除了底板102的暴露部分的邊緣之外，底板102的所有暴露部分都可通過不同于彈性體104的方式而得到防腐蝕保護。作為示例，底板102可延伸超過彈性體104的錐狀部分的最寬部分的所有部分O. 25英寸至O. 5英寸之間。如圖11中所示，負載緩沖墊72具有結合在底板102中的耳部108。各耳部108包括通孔109，緊固件可通過其中而插入并緊固到彈簧支座70和/或鞍座組件74上，從而將負載緩沖墊72保持在懸架50中。通孔109可為任何各種形狀。例如，通孔109可以是矩形的。這樣，插入的緊固件可包括圓頭和方頸螺栓，其在本領域中被稱為“埋頭螺栓”。作為另一示例，通孔109可以是圓形的。這樣，插入的緊固件可包括六角頭螺栓。或者可使用其它合適的緊固件及相應地成形的通孔。圖12-15顯不了包括在各個彈簧模塊56中的彈簧支座70的一個實施例。彈簧支座70包括其上面裝有彈性系數遞增的負載緩沖墊72的大體上平坦頂面110，一對凹部112定位在其相對側上，以用于容納剪切彈簧68，并且一對鞍座安裝孔口 114定位在其相對側上，以形成鞍座接口，并容許附連到懸架鞍座84上。相對地定位的凹部112優選尺寸設置為以便在組裝時定位剪切彈簧68。由彈簧支座70的尺寸所提供的分開凹部112的水平跨距也針對剪切彈簧68在組裝時所需的壓縮進行了優化。此外，凹部112的深度針對在操作時當剪切彈簧穿過其全部行程時剪切彈簧的間隙進行了優化。除了由剪切彈簧的壓縮以及在剪切彈簧和配合部件之間的摩擦系數所提供的保持力之外，凹部深度優化也提供了對剪切彈簧的輔助的豎直和水平的保持力。在優選的尺寸下，組裝時不需要緊固件來保持剪切彈簧68，但是需要緊固件以保持剪切彈簧68的實施例也處于本文所公開的主題的范圍內。用于彈簧支座70的鞍座接口形成了彈簧支座-鞍座機械聯接的凹入部分116，其具有用于在所有操作條件下保持聯接完整性所需的角度。對于可操作以處理第一最大負載的懸架中的鞍座組件，所需的角度優選為大約160度。在備選設置中，例如在可操作以處理第二最大負載的懸架(其中第二最大負載比第一最大負載更大)中的鞍座組件中，所需的角度可能小于160度，例如為140度。本領域中的普通技術人員將理解，彈簧支座-鞍座機械聯接的凹入部分的所需角度可以是在120度至180度之間的許多角度。
彈簧支座-鞍座接口的機械聯接消除了緊固件117的直接剪切負載(見圖2)，因為剪切負載由該聯接獨自支承。彈簧支座-鞍座接口的機械聯接降低了緊固件預負載的臨界值，并最大限度地減小了所需要的緊固件的數量。緊固件117可各包括埋頭螺栓、六角頭螺栓或六角凸緣螺栓或某些其它類型的緊固件。在鞍座接口的頂點處優選包括彈簧支座圓角300，以用于彈簧支座70來最大限度地減小應力集中。彈簧支座圓角300可具有二十毫米的半徑。彈簧支座圓角300防止當鞍座84緊固在彈簧支座70上時在彈簧支座70的鞍座接口的峰頂處發生緊密接觸。圓角300還確保了用于機械聯接的僅有的有效表面是該聯接的傾斜面。這樣，所需要的公差被放寬，并且可使用鑄造表面來構造該聯接。彈簧支座70可由任何各種材料制成。在一個優選的實施例中，彈簧支座70由D55球墨鑄鐵制成。在另一實施例中，彈簧支座70可由例如另一類型鐵、鋼、鋁、復合材料，例如碳纖維或某些其它材料制成。圖16-19顯不了包括在懸架中的鞍座組件74的一個實施例。鞍座組件74包括鞍座部分(或更簡單說鞍座)84和鞍座蓋端部部分86。在鞍座部分84的中心輪轂接口中形成了一個半孔口 119a，以形成鞍座蓋裝置的上半部分，并且在鞍座蓋端部部分86中形成了另一半孔口 11%，從而形成鞍座蓋裝置的下半部分。由于這種鞍座蓋裝置的放松的公差，鞍 座組件74 (包括鞍座部分84和鞍座蓋端部部分86)可以作為鑄件來組裝。這種構造提供與所附連的平衡梁或其它車輛構件的鞍座蓋接口，并且在本領域中是已知的。鞍座蓋孔口118可被機械加工到鞍座部分84和鞍座蓋端部分86中，使得當將鞍座組件74附連到平衡梁78或其它構件上時，所示采用柱頭螺栓和螺母形式的緊固件120 (見圖16)可將鞍座部分84和鞍座蓋端部分86固定在一起。圖45-49顯示了可在鞍座組件74中使用的另一實施例。具體地說，圖45_47顯示了鞍座84A，并且圖48和圖49顯示了鞍座蓋端部部分86A。鞍座84A和鞍座蓋端部部分86A可由鐵、鋼、鋁、復合材料或某些其它材料制成，并且可各包括由本領域中的普通技術人員已知的鑄造工藝形成的單獨的鑄件。這樣，鞍座84A可包括在鑄造鞍座84A時形成的通孔84B，并且鞍座蓋端部部分86A可包括在鑄造鞍座蓋端部部分86A時形成的通孔86B。緊固件，例如緊固件117可插入到通孔84B，86B中，以用于后續將鞍座蓋端部部分86A緊固和附連到鞍座84A上。在一個備選實施例中，通孔84B和/或通孔86B可通過機械加工而成形。如圖所示，鞍座84，84A優選具有空間框架/桁架狀幾何形狀或構造，以便在懸架操作條件期間最大限度地減小構件應力，并最大限度地減小構件質量。鞍座84，84A還具有用于與彈簧支座70或彈簧支座346的鞍座安裝孔口 114對準的彈簧支座安裝孔口 122(見圖26)。鞍座84，84A包括用于其優選的彈簧支座接口的凸出部分124，其設計成以便接收在彈簧支座-鞍座接口機械聯接的對應的凹入部分116中。對于用于在懸架中處理第一最大負載的鞍座組件，機械聯接的凸出部分124的跨度138也優選為160度。在一種備選設置中，例如在可操作地處理第二最大負載的懸架中的鞍座組件中，機械聯接的凸出部分的跨度138可小于160度，例如140度。本領域中的普通技術人員將理解的是，跨度138可以是在120度至180度之間的許多度數。在彈簧支座接口的頂點處優選包括鞍座圓部302，以用于鞍座84，84A來最大限度地減小應力集中。鞍座圓部302可大于彈簧支座圓角300。在優選的情況下，鞍座圓部302具有比彈簧支座圓角300的半徑大十毫米的半徑。這樣，如果彈簧支座圓角300具有二十毫米的半徑，那么鞍座圓部302具有三十毫米的半徑。鞍座圓部302防止當彈簧支座70或彈簧支座346緊固到鞍座上時在用于鞍座84，84A的彈簧支座接口的峰頂處發生緊密接觸。鞍座圓部302還確保了用于機械聯接的僅有的有效表面是該聯接的傾斜面。這樣，所需要的公差被放寬，并且可使用鞍座和彈簧支座的鑄造表面來構造該聯接。圖20和圖21顯示了平衡梁78 (也被稱為搖擺梁)的一個實施例，其可在懸架50，以及本文所述的其它懸架中使用。平衡梁78優選是一種裝配式構件，其具有頂板126、底板128、側板130、兩個端部襯套輪轂80和一個中心襯套輪轂132。中心襯套輪轂132包括于側板130的中心部分中，以便保持安裝在其中以用于連接在鞍座組件74上的中心襯套134。另外的襯套136保持在端部襯套輪轂80中，用于以已知方式連接到串列軸(未顯示)上。由于在平衡梁中心襯套134處形成的實際的樞軸點，平衡梁78的使用導致了最小的軸間制動負載傳遞。平衡梁78的使用還通過這個實際的樞軸點而改進了鉸接。這里所述的懸架是模塊化的。作為一個示例，可根據需要來設置車輛乘坐高度。具體地說，可通過將車架懸吊器改變為在車架附連孔和剪切彈簧凹部之間具有不同尺寸的另一車架懸吊器，來改變車輛乘坐高度。也可通過將鞍座改變為在中心輪轂接口和其彈簧支 座接口之間具有不同尺寸的另一鞍座來改變車輛乘坐高度。另外，用其它具有不同尺寸的車架懸吊器和鞍座來替換車架懸吊器和鞍座兩者也可改變車輛乘坐高度。這里所述的原理還可在用于各種軸構造的各種彈性體彈簧懸架中使用。例如，雖然已經描述了用于具有平衡梁的串列軸底盤的彈性體彈簧懸架，但是通過用帶有合適的軸接口的另一鞍座來替換該鞍座，本原理可延伸至單軸底盤、沒有平衡梁的串列軸底盤以及三叉戟式軸底盤(帶或不帶平衡梁)。應該注意，通過為車架懸吊器組件添加彈簧模塊或部分彈簧模塊，或者通過用另一負載緩沖墊(例如具有帶更大表面積和/或更大底座的平坦頂面(頂點)的負載緩沖墊)替換所述彈性系數遞增的負載緩沖墊，可提高懸架的負載容量，以匹配底盤尺寸。或者，通過從車架懸吊器組件中除去彈簧模塊或部分彈簧模塊，或者通過用另一負載緩沖墊(例如具有帶更小表面積和/或更小底座的平坦頂面(頂點)的負載緩沖墊)替換所述彈性系數遞增的負載緩沖墊，可減小用于懸架的負載容量，以匹配底盤尺寸。2.額外的示例性懸架圖22顯示了另一彈簧懸架200的實施例，其設計成優選用于供具有串列軸構造的行業或重型拖車使用。三個完整的彈簧模塊56限定了車架懸吊器組件202。另外，用于懸架200中的鞍座組件204具有三個彈簧支座接口。除了前述內容之外，懸架200類似于圖I中所示的懸架50。假定其它一切都相同的話，該額外彈簧模塊的使用為懸架200產生了比圖I中所示懸架50更大的負載容量。根據一個給定的實施例，彈簧懸架200可具有和/或提供但不局限于具有和/或提供以下特征中的一個或多個(i)依據施加在懸架200上的遞增負載而連續遞增的彈性系數(曲線性且無間斷性)，( )依據施加在懸架200上的遞增負載而幾乎線性遞增的彈性系數，(iii)由于在平衡梁78的中心襯套處所產生的樞軸點而引起的最小的軸間制動負載傳遞和/或改進的鉸接，(iv)對懸架200的一個或多個彈簧的最小的或無拉伸負載，(v)由于減少了緊固件、機械聯接(其降低了緊固件預負載的臨界值)的數量并消除了懸架200的一個或多個彈簧中的拉伸負載而改進的耐用性，(vi)關于輕負載底盤有良好的乘坐品質，而沒有犧牲額定底盤負載下的側傾穩定性，(vii)關于輪胎鏈條的使用沒有限制，以及(viii)當采用懸架200的車輛在路面或操作條件上遭遇到中度至較大的變化時，不會由于輔助彈簧的接合或分離而在彈性系數上發生突變。
圖23顯示了彈簧懸架250的又一實施例，其設計成優選用于供具有串列軸構造的行業或重型拖車使用。懸架250具有兩個完整的彈簧模塊56和一個半彈簧模塊/部分彈簧模塊252，它們限定了車架懸吊器組件254。兩個完整的彈簧模塊56大體如上所述關于分別在圖I和圖22中所示的懸架實施例50和200而構造。在圖23的實施例中，部分彈簧模塊252包括具有底壁256的車架附連部分255。彈性系數遞增的負載緩沖墊72通過緊固件保持并定位在底壁256和彈簧支座70之間，彈簧支座70作為部分彈簧模塊252的一部分而被包括進來。底壁256可包括圓頂狀構造，例如上述圓頂狀構造94。用于懸架250中的鞍座組件204可類似于用于圖22中所示的懸架200的鞍座組件。假定其它一切都相同，除兩個完整的彈簧模塊56之外還使用部分彈簧模塊252為懸架250產生了比圖I中所示懸架50更大的負載容量。根據一個給定的實施例，彈簧懸架250可具有和/或提供但不局限于具有和/或提供以下特征中一個或多個(i)依據施加在懸架250上的遞增負載而連續遞增的彈性系數(曲線性且無間斷性)，( )依據施加在懸架250上的遞增負載而幾乎線性遞增的彈性系數，(iii)由于在平衡梁78的中心襯套處所產生的樞軸點而引起的最小軸間制動負載傳遞和/或改進的鉸接，(iv)對懸架250的一個或多個彈簧的最小拉伸負載或無拉伸負載，(v)由于減少了緊固件、機械聯接(其降低了緊固件預負載的臨界值)的數量并消除了懸架250的一個或多個彈簧中的拉伸負載而改進的耐用性，(vi)關于輕負載底盤有良好的乘坐品質，而沒有犧牲額定底盤負載下的側傾穩定性，(vii)關于輪胎鏈條的使用沒有限制，以及(viii)當采用懸架250的車輛在路面或操作條件上遭遇到中度至較大的變化時，不會由于輔助彈簧的接合或分離而在彈性系數上發生突變。圖25顯示了車架懸吊器組件300的一個實施例，其包括車架接口(例如附連托架)302和可以可拆卸地附連的彈簧模塊(例如懸架附件)304。車架接口 302包括底壁306，其容許通過使用緊固件310而附連到各個彈簧模塊304的頂壁308上。緊固件310可構造為(上述)緊固件117。彈簧模塊304可包括諸如上述那些的剪切彈簧68、彈簧支座70和彈性系數遞增的負載緩沖墊72。對于這個實施例，車架懸吊器組件300的使用增強了這種示例性懸架系統的模塊性。例如，有助于用其它彈簧模塊304 (具有帶有用于懸架的不同豎直彈性系數的彈簧)來替代彈簧模塊304。另外，通過修改被機械加工穿過車架接口 302的孔/孔口的位置而可以承擔多種車架構造(即，乘坐高度和車架寬度)，從而容許產生統一的通用的彈簧模塊304。這導致部件庫存的減少。這還容許在世界范圍內對任何工業標準車架構造都有兼容性，同時還簡化了組件。從其尺寸可設定且適于所有車架構造的意義上講，模塊化車架懸吊器組件300還可以是通用的。結果，單個彈簧模塊304可用于所有車架構造。各種車架接口 302可用于各個具體不同的車架構造。接下來，圖26-28顯示了根據另一示例性實施例的車架懸吊器組件330的各種視圖。車架懸吊器組件330可支承位于用于車輛的串列軸構造的橫向地延伸的軸上方的縱向地延伸的車架軌(例如車架軌52)。如圖26中所示，車架懸吊器組件330包括車架懸吊器332、彈簧模塊334，335和附連在彈簧模塊334，335外側的鞍座組件337。圖27是車架懸吊器組件330的俯視圖。圖28顯示了鞍座組件337以及附連在彈簧模塊334，335內側的鞍、座組件339。可通過使用緊固件309將車架懸吊器332附連在彈簧模塊334，335上。可通過使用緊固件351將鞍座組件337，339附連在彈簧模塊334，335上。緊固件309，351可構造為(上述)緊固件117。車架懸吊器332可設置成各種構造，以用于附連到各種車輛上。各種車輛可各具有相應的車架構造(例如，乘坐高度、車架軌寬度、車架軌孔模式)。在第一構造中，車架懸吊器332例如可包括豎直壁338，其具有(i)第一壁高度和(ii)第一車架懸吊器孔模式。在第二構造中，車架懸吊器332例如可包括豎直壁338，其具有(i)第二壁高度和(ii)第一車架懸吊器孔模式或另一車架懸吊器孔模式。為了本說明書的目的，第二壁高度大于第一壁高度。這樣，可通過利用具有高度為第二壁高度的豎直壁338的車架懸吊器332來替換具有高度為第一壁高度的豎直壁338的車架懸吊器33 2，和/或通過利用具有與鞍座組件337，339的尺寸不同的尺寸的鞍座組件來替換鞍座組件337，339，來增加車輛的乘坐高度。車架懸吊器332的其它構造，例如設置有不同于彼此車架懸吊器構造的壁高度和車架懸吊器孔模式的組合的壁高度和車架懸吊器孔模式的構造也是可行的。各種車架懸吊器孔模式可匹配車架軌的外側豎直壁中的相應的車架軌孔模式。緊固件，例如緊固件117可插入而穿過豎直壁338的孔，并穿過車架軌的外側豎直壁，以用于后續將車架懸吊器332緊固到車架軌上。車架懸吊器332可由鐵、鋼、鋁、復合材料或某些其它材料制成。如圖26中所示，車架懸吊器332包括具有第一底壁端340和第二底壁端342的底壁336。如圖27中所示，底壁336包括兩組通孔311。各組通孔311設置成與彈簧模塊334，335中的孔相匹配的給定的彈簧模塊附連孔模式。車架懸吊器332還包括從壁端340延伸至壁端342的豎直壁338。彈簧模塊334，335各包括彈簧罩344、彈簧支座346、彈性系數遞增的負載緩沖墊348和剪切彈簧350，352。彈簧模塊334，335可以是可互換的，并且可以是對稱的，使得彈簧模塊334，335可定位在車輛的或者左側或者右側，并且定位在車架懸吊器330的或者正面或者背面。鞍座組件337，339可附連在彈簧支座346及縱向地延伸的裝配式平衡梁(即搖擺梁)(未顯示)的中心襯套上。之后，出于任何各種原因(例如，維護和/或更換鞍座組件337，339)，都可從彈簧支座346和/或平衡梁上拆卸鞍座組件337，339。圖55-57顯示了根據一個實施例的車架懸吊器組件330的額外的視圖，其中車架懸吊器332 (見圖26-28)被車架懸吊器333更換。通過使用緊固件309，可將車架懸吊器333附連在彈簧模塊334，335上。車架懸吊器333可設置成各種構造，以用于附連到各種車輛上。各種車輛可各具有相應的車架構造(例如，乘坐高度、車架軌寬度和/或車架軌孔模式)。在第一構造中，車架懸吊器333例如可包括豎直壁341，其具有(i)第一壁高度和(ii)第一車架懸吊器孔模式。在第二構造中，車架懸吊器333例如可包括豎直壁341，其具有(i)第二壁高度和(ii)第一車架懸吊器孔模式或另一車架懸吊器孔模式。為了本說明書的目的，第二壁高度大于第一壁高度。這樣，可通過用具有高度為第二壁高度的豎直壁341的車架懸吊器333替換具有高度為第一壁高度的豎直壁341的車架懸吊器333來增加車輛的乘坐高度。車架懸吊器333的其它構造，例如設置有不同于彼此車架懸吊器構造的壁高度和車架懸吊器孔模式的組合的壁高度和車架懸吊器孔模式的構造也是可行的。各種車架懸吊器孔模式可匹配車架軌的外側豎直壁中的相應的車架軌孔模式。緊固件，例如緊固件117可插入而穿過豎直壁341的孔，并穿過車架軌的外側豎直壁，用于后續將車架懸吊器333緊固到車架軌上。車架懸吊器333可由鐵、鋼、鋁、復合材料或某些其它材料制成。如圖55中所示，車架懸吊器333包括具有第一底壁端380和第二底壁端381的底壁382。如圖27中所示，底壁382包括兩組通孔383。各組通孔383設置成給定的彈簧模塊附連孔模式。底壁382還可包括用于將車架懸吊器333附連到車架軌(例如，車架軌52)的底側上的孔384。豎直壁341從壁端380延伸至壁端381。接下來，圖29-31顯示了彈簧罩344的一個實施例的各種視圖。彈簧罩344可由鐵、鋼、鋁、復合材料或某些其它材料制成。在一個優選的實施例中，彈簧罩344優選是通過本領域中的普通技術人員所已知的鑄造工藝制成的 鑄件。在一個備選實施例中，彈簧罩344可以是多次鑄造和/或鍛造的制品。如圖30和33中所示，彈簧罩344包括凹陷357，其節省了金屬以減輕彈簧罩344的重量。彈簧罩344包括彈簧支座346、負載緩沖墊348和剪切彈簧350，352可安裝在其中的內部部分345。內部部分345可部分地由底壁354、頂壁356和側壁358，360限定。頂壁356優選具有通孔370，其設置成與車架懸吊器332或333中的通孔(例如通孔311或383)模式相同的孔模式。頂壁356還可具有與車架軌底側和/或車架軌角板上的通孔相匹配的通孔371。緊固件309可插入而穿過通孔311或383和通孔370，從而容許將彈簧模塊334，335緊固和附連到車架懸吊器上。在一種備選設置中，彈簧罩344可使用不一直延伸穿過頂壁356的螺紋孔來替代通孔370。圖32和圖33是彈黃罩344的截面圖。如這些圖中所不，彈黃罩344包括彈黃罩凹部364，366和位于頂壁356中的圓頂狀構造368。圓頂狀構造368可控制當負載緩沖墊348處于負載下時負載緩沖墊348的膨脹，從而增加負載緩沖墊348的有效壽命。圓頂狀構造368還消除了可能在負載緩沖墊348與頂壁356接觸時損傷負載緩沖墊348的尖銳邊緣。凹部364具有優選進行優化以定位剪切彈簧350的高度、寬度和深度尺寸，并且凹部366具有優選進行優化以定位剪切彈簧352的高度、寬度和深度尺寸。凹部364，366之間的跨度372優選針對剪切彈簧350，352在組裝時的壓縮進行優化。例如剪切彈簧350，352的壓縮可為大約13，000至20，000磅的負載。此外，凹部364，366的深度優選針對在操作中當彈簧穿過其全部行程時剪切彈簧350，352的間隙而進行了優化。除了由剪切彈簧350，352的壓縮以及在剪切彈簧350，352和配合部件(例如凹部364，366和彈簧支座346)之間的摩擦系數所提供的保持力之外，凹部深度的優化還提供了對剪切彈簧350，352的輔助的豎直和水平保持力。利用優選的尺寸，在組裝時不需要緊固件來保持剪切彈簧350，352，但是需要和/或使用緊固件來保持剪切彈簧350，352的備選實施例也處于本文所公開的主題的范圍內。在圖26和圖29中，彈簧罩344顯示為不具有緩沖器。然而，在備選實施例中，彈簧罩344可包括位于底壁354上面的緩沖器。這種緩沖器可如同上述緩沖器90 —樣設置。接下來，圖34-38顯示了彈性系數遞增的負載緩沖墊348的一個實施例的各種視圖。如圖37中所示，負載緩沖墊348包括底板400、級板402和緩沖墊材料404，該緩沖墊材料404包括第一緩沖墊部分406和第二緩沖墊部分408。底板400包括頂側410、底側412以及頂側410和底側412之間的多個邊緣414。類似地，級板402包括頂側416、底側418以及頂側416和底側418之間的多個邊緣420。
圖50和圖51分別顯示了底板400和級板402的實施例的平面圖。如圖50和圖51中所示，底板400和級板402各具有通孔422，以容許緩沖墊材料404在制造負載緩沖墊348期間穿過底板400，402。底板400包括具有通孔426的耳部424，以用于將負載緩沖墊348安裝到彈簧支座346上。在一個優選實施例中，耳部424偏置于底板400的中心線的相對側上。在備選實施例中，耳部424的中心線可與底板400的中心線相同。緊固件362可插入而穿過耳部424，并緊固在彈簧支座346和/或鞍座組件337，339上，從而將負載緩沖墊348保持在彈簧罩344中。底板400和級板402可由任何各種材料制成，例如鋼、鋁、鐵、塑料、復合材料或某些其它材料。根據一個示例性實施例，邊緣414，420各具有6. 35mm(大約O. 25英寸)的高度，底板400具有152. 4mm(6. O英寸)的長度和152. 4mm的寬度，并且級板402具有152. 4mm的長度和152. 4mm的寬度。底板400的示例性的長度和寬度尺寸沒有考慮耳部424的尺寸。本領域中的普通技術人員將理解的是，板400，402可具有不同于上面列出的尺寸。圖38是圖36中所示的負載緩沖墊沿著其線B-B得到的豎直截面圖；如圖38中所示，緩沖墊部分406具有平的頂面428。根據一個示例性實施例，緩沖墊部分406的各個豎直截面具有兩個錐形邊緣，例如圖38中所示的錐形邊緣430，432。另外，緩沖墊部分406貫穿(其)而具有類似形狀的不同大小的水平截面。具體地說，各個水平截面具有與其它水平截面大體相似的形狀，但其不具有與其它水平截面相同的大小或截面積。關于水平截面的大小變化系數(例如，相似比)是錐度的函數。緩沖墊部分406的最大的水平截面優選結合在級板402的頂側416上，而緩沖墊部分406的最小的截面優選為頂面428。緩沖墊部分406的水平截面可以是適于封裝、重量或美學所需的任何幾何形狀(例如圓形、矩形或三角形)。圖52和圖53顯示了具有底板400、級板402、以及包括緩沖墊部分406，408的緩沖墊材料404的負載緩沖墊的備選實施例。緩沖墊部分406的大小和尺寸可基于上述形狀系數。根據其中緩沖墊部分406具有錐體形狀的一個實施例，并且作為示例，緩沖墊部分406的最大水平截面具有155. 4mm(大約6. I英寸)的長度和155. 4mm的寬度，緩沖墊部分406的最小截面具有45. 7mm(大約I. 8英寸)的長度，并且緩沖墊部分406的高度是83mm(大約3. 3英寸)。本領域中的普通技術人員將懂得，緩沖墊部分406可備選地具有其它尺寸。緩沖墊部分408優選具有這樣的水平截面其具有與級板402的水平截面形狀相似的形狀。緩沖墊部分408的這些水平截面可具有與級板402的尺寸基本相似的尺寸。在這種情況下，基本相似指加或減15%。根據其中級板402具有矩形形狀(帶有或沒有圓角)的一個示例性實施例，緩沖墊部分408的最大水平截面可具有155. 4mm的長度和155. 4mm的寬度，而緩沖墊部分408的最小水平截面可具有145. 4mm (大約5. 7英寸)的長度和145. 4mm的寬度。在這個實施例中，緩沖墊材料404可包括任何各種材料。一方面，緩沖墊材料404可包括彈性體，例如天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯丁二稀、合成的聚異戊二烯、丁基橡膠、丁腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、聚丙烯酸橡膠、高密度聚乙烯、熱塑性彈性體、熱塑性烯烴(TPO)、尿烷、聚氨酯、熱塑性的聚氨酯(TPU)或某些其它類型的彈性體。在這點上，且具體地說，緩沖墊材料404可包括被限定為ASTM D2000M4AA 621A13B13C12F17K11Z1的彈性體，其中Zl代表為了取得所需壓縮率曲線而選擇的硬度。所選擇的硬度可基于給定的預定標度，例如肖氏A標度、ASTM D2240型A標度或ASTM D2240型D標度。在優選的實施例中，根據肖氏A標度，Zl例如優選為70+5。在另一實施例中，根據肖氏A標度，Zl例如在50至80的范圍內。其它Zl示例也是可行的。在另一方面，緩沖墊材料404可包括粘彈性材料，當負載緩沖墊348處于從無負載至施加在負載緩沖墊上的最大預期負載加給定閾值的范圍內的負載下時，該粘彈性材料具有彈性體特征。給定的閾值考慮了負載緩沖墊348的可能的過載。作為一個示例，粘彈性材料可包括無定形聚合物、半晶態聚合物和生物聚合物。負載緩沖墊348可通過將底板400和級板402插入到模具(未顯示)中而成形。底板400和級板402可被覆涂層材料(上面描述了其一個示例)。粘合劑可應用于被覆涂 層的板上，以便將該板粘接到緩沖墊材料404上。應用涂層材料和/或應用粘合劑可發生在將板400，402嵌入到模具中之前、期間和之后。在應用涂層材料和粘合劑之后，可將緩沖墊材料404嵌入到模具中。緩沖墊材料404優選覆蓋邊緣414，420或至少邊緣414，420的很大一部分。作為一個示例，邊緣414，420的很大一部分可包括邊緣414，420的除了用于將底板400，402定位在模具中的芯撐(chaplet)部分之外所有部分。邊緣414，420處的緩沖墊材料404可為I. 5mm(大約O. 06英寸)厚。本領域中的普通技術人員將理解的是，用于懸架50，200，250，300中的負載緩沖墊可如同負載緩沖墊348 —樣設置。本領域中的普通技術人員還將理解的是，負載緩沖墊348可設置有一個或多個與級板402相似的額外的級板，以及對于各個額外的級板,設置有類似于緩沖墊部分408的相應的緩沖墊部分。在這種備選設置中，各個額外的級板在緩沖墊材料404之前嵌入到模具中。接下來，圖39-44顯示了彈簧支座346的一個實施例的各種視圖。彈簧支座346包括側部452，454。彈簧支座346可以是對稱的，使得側部452，454可用于車輛的內側或外側其中之一上。用于懸架50，200，250，300中的彈簧支座70可如同彈簧支座346 —樣設置。彈簧支座346包括大體平的頂面464和壁部分466,468,負載緩沖墊(例如，負載緩沖墊348)安裝在平的頂面464上。使平的頂面464處于比壁部分466，468的頂部部分更低的高度上容許使用更高的負載緩沖墊。在一種備選設置中，頂面464可處于與壁部分466，468相同的高度上。如圖43中所示，彈簧支座346包括定位在彈簧支座346的相對側上的一對凹部470，472。凹部470，472優選尺寸設置為用于在組裝時定位剪切彈簧350，352。分開凹部470，472的水平跨度471針對在組裝時剪切彈簧350，352的合乎需要的壓縮進行了優化。凹部470，472的深度可針對在操作中當剪切彈簧350，352穿過其全部行程時的剪切彈簧350，352的間隙而進行優化。除了由剪切彈簧350，352的壓縮以及剪切彈簧350和配合部件(例如凹部364，470)之間的摩擦系數以及剪切彈簧352和配合部件(例如凹部366，472)之間的摩擦系數所提供的保持力之外，凹部深度的優化也提供了對剪切彈簧350，352的輔助的豎直和水平保持力。利用跨度471、凹部470，472的深度、跨度372、凹部364，366的深度和剪切彈簧350，352的長度的優選尺寸，在組裝時不需要緊固件來保持剪切彈簧350，352，但是需要緊固件以保持剪切彈簧350，352的實施例也處于本文所公開的主題的范圍內。如圖39和圖40中所示，彈簧支座346包括⑴外側鞍座接口 456，其形成了具有給定角度的機械聯接的凹入部分，(ii)內側鞍座接口 458，其形成了具有給定角度的另一機械聯接的凹入部分，(iii)外側鞍座安裝孔口 460，(iv)內側鞍座安裝孔口 461，和(iv)負載緩沖墊安裝孔口 462。鞍座安裝孔口 460，461分別是鞍座接口 456，458的一部分。插入到鞍座337，339的安裝孔口和鞍座安裝孔口 460，461中的緊固件容許將鞍座337，339附連到彈簧支座346上。圖44顯示了彈簧支座-鞍座機械聯接的凹入部分482，其具有用于在所有操作條件下保持附連完整性所需的角度。作為一個示例，對于可操作以處理第一最大負載的懸架中的鞍座組件，所需的角度優選為大約160度。作為另一示例，對于可操作以處理第二最大負載的懸架中的鞍座組件，第二最大負載比第一最大負載更大，所需的角度可能小于160 度(例如140度)。彈簧支座-鞍座接口的機械聯接消除了緊固件351的直接剪切負載(見圖26)，因為剪切負載由該聯接獨自支承。彈簧支座-鞍座接口的機械聯接減小了緊固件預負載的臨界值，并最大限度地減小所需要的緊固件的數量。本領域中的普通技術人員將理解的是，所需的角度可以是在120度至180度之間的許多度數。鞍座接口 456，458的頂點可包括彈簧支座圓角480，從而最大限度地減小應力集中。根據一個示例性實施例，圓角480具有二十毫米的半徑。圓角480防止當分別將鞍座337，339緊固到鞍座接口上時在鞍座接口 456，458的峰頂處緊密接觸。圓角480確保了用于機械聯接的僅有的有效表面是該聯接的傾斜面。這樣，所需要的公差被放寬，并且可使用鑄造的表面來構造該聯接。接下來，在一種備選設置中，可通過使用U形螺栓，例如具有兩個螺紋端的U形螺栓而將彈簧模塊334，335附連在車輛的車架軌上。對于該備選設置不需要車架懸吊器332或333。作為一個示例，可將兩個U形螺栓(其螺紋端以向下方向延伸)放置在車架軌的頂側上，之后在彈簧罩344的兩端處將其插入而穿過安裝孔370。螺母可安裝在U形螺栓的螺紋端上，以使彈簧罩344與車架軌保持接觸。彈簧罩335可以相似的方式附連在車架軌上。此外，在特別用于供具有串列軸構造的行業或重型拖車使用的備選設置中，可制成車架懸吊器332和/或333，以容許附連三個彈簧模塊(例如，三個如同彈簧模塊334 —樣構造的彈簧模塊，或兩個如同彈簧模塊334 —樣構造的彈簧模塊以及一個如同部分彈簧模塊252—樣構造的彈簧模塊)。對于這種備選設置，在這三個彈簧模塊的各個模塊中可提供可以可拆卸地附連到相應的彈簧支座上的鞍座組件。例如，假定其它一切都是相同的，則與懸架330(見圖26)相比，三個彈簧模塊的使用為車輛懸架提供了一種產生更大的負載容量的方式。3.示例性操作特征圖24A顯示了對于分別如圖I、圖22和圖23中所示類型的懸架的某些實施例可獲得的操作特征的曲線圖。圖24A顯示了作為豎直偏轉函數的懸架彈簧負載。如圖所示，該函數最初是大體線性的，其逐步增加，直至豎直偏轉量開始隨著負載的增加而逐漸變小。圖24B顯示了對于分別如圖I、圖22和圖23中所示類型的懸架的某些實施例可獲得的其它操作特征的曲線圖。圖24B顯示了作為懸架彈簧負載的函數的懸架彈性系數。如圖所示，懸架具有作為負載函數而連續增加的彈性系數(曲線性且無間斷)。此外，由于這些懸架中使用的彈性系數遞增的負載緩沖墊72的優選的錐體形狀，彈性系數隨著負載的增加而幾乎線性增加。在豎直彈性系數上沒有突變，其如同利用輔助彈簧的彈性體彈簧懸架的情形一樣。這些操作特征與氣動懸架，而非這種類型的機械懸架所體現的操作特征相類似。因此，這些懸架展現了優秀的側傾穩定性，而不會有損于乘坐品質。圖54顯示了對于采用本文所述的懸架的實施例可獲得的相似操作特征的曲線圖。在這點上，采用該懸架指在車輛的左側和右側兩者上采用所述懸架。圖54顯示了作為豎直偏轉函數的懸架彈簧負載。如圖所示，該函數最初是大體線性的，其逐步增加，直至豎直偏轉量開始隨著負載的增加而逐漸變小。線54A用于采用圖I中所示的懸架50的實施例。線54B，54C和54D用于采用包括車架懸吊器組 件330的懸架的實施例。對于線54B，54C和54D，負載緩沖墊348包括級板402，并且緩沖墊材料404的硬度計是70。對于線54B，0. 25英寸墊板(或多個等于O. 5英寸的墊板)插入在負載緩沖墊348和彈簧支座346之間。對于線54C，0. 5英寸墊板(或多個等于O. 25英寸的墊板)插入在負載緩沖墊348和彈簧支座346之間。對于線54D，沒有墊板插入在負載緩沖墊348和彈簧支座346之間。線54E，54F和54G用于采用包括車架懸吊器組件330的懸架的實施例。對于線54E，54F和54G，車架懸吊器組件330中使用的負載緩沖墊不包括級板，但負載緩沖墊的高度與針對線54B，54C和54D的實施例中所使用的負載緩沖墊348相同。在這點上，車架懸吊器組件可與負載緩沖墊72 —起使用。對于線54E，54F和54G的負載緩沖墊材料的硬度為65。對于線54E，O. 5英寸墊板(或多個等于O. 5英寸的墊板)插入在負載緩沖墊和彈簧支座之間。對于線54F，0. 25英寸墊板(或多個等于O. 25英寸的墊板)插入在負載緩沖墊和彈簧支座之間。對于線54G，沒有墊板插入在負載緩沖墊和彈簧支座之間。可定制作為懸架彈簧負載函數的懸架彈性系數，以取得合乎需要的乘坐品質。例如，對于圖1，22，23和26中所示系統的各個懸架實施例，可將墊板或多個墊板插入在支架和負載緩沖墊72，348之間。墊板升高負載緩沖墊72，348的操作高度，使得與不使用墊板時的負載緩沖墊的負載相比，負載緩沖墊72，348的負載開始于較輕的負載。在優選設置中，墊板與負載緩沖墊72，348中所使用的底板形狀和大小相同。這樣，用于附連負載緩沖墊72，348的緊固件，或者更長的緊固件可用于將墊板固定在支架和負載緩沖墊之間。另外，根據一個給定的實施例，采用車架懸吊器300或330的給定懸架可具有和/或提供但不局限于具有和/或提供以下特征中的一個或多個(i)依據施加在給定懸架上的遞增負載而連續遞增的彈性系數(曲線性且無間斷性)，( )依據施加在給定懸架上的遞增負載而幾乎線性遞增的彈性系數，(iii)由于在間接地附連在車架懸吊器300或330上的平衡梁的中心襯套處所產生的樞軸點而引起的最小的軸間制動負載傳遞和/或改進的鉸接，(iv)對給定懸架的一個或多個彈簧的最小的或無拉伸負載，(v)由于減少了緊固件、機械聯接(其降低了緊固件預負載的臨界值)的數量并消除了給定懸架的一個或多個彈簧中的拉伸負載而改進的耐用性，(vi)關于輕負載底盤的良好的乘坐品質，而沒有犧牲額定底盤負載下的側傾穩定性，(vii)關于輪胎鏈條的使用沒有限制，以及(viii)當采用給定懸架的車輛在路面或操作條件上遭遇到適度至較大的變化時，不會由于輔助彈簧的接合或分離而在彈性系數上發生突變。
4.額外實施例的示例在圓括號中列舉的以下條項描述了額外的實施例。(，I) 一種用于懸架系統的負載緩沖墊，該負載緩沖墊包括包括給定材料的緩沖墊部分；和具有頂側、底側和多個邊緣的底板，其中該緩沖墊部分遠離該底板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面。(2)條項(I)中的負載緩沖墊，其中，該給定材料包括彈性體材料。(3)條項(I)中的負載緩沖墊，其中，該給定材料包括粘彈性材料。 (4)條項(I)中的負載緩沖墊，其中，該給定材料包括選自由(i)尿烷和(ii)聚氨酯組成的材料組中的材料。(5)條項⑴，⑵，(3)或(4)中的負載緩沖墊，其中，該緩沖墊部分結合在該底板上。(6)條項(I)，(2)，(3)，(4)或(5)中的負載緩沖墊，其中，該緩沖墊部分是錐體形狀，并且具有與該底板的頂側平行的頂面。(7)條項(I), (2)，(3)，(4)，(5)或(6)中的負載緩沖墊，其中，其中該頂側的部分、該底側的部分和該多個邊緣的部分用作芯撐，以便在制造該負載緩沖墊期間保持該底板，且其中除了該芯撐之外，該給定材料覆蓋該底板的全部。(8)條項⑴，⑵，(3)，(4)，(5)，(6)或(7)中的負載緩沖墊，其中該負載緩沖墊包括多個水平截面，且其中各個水平截面具有相同的形狀和相應的大小。(9)條項(I), (2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)或(8)中的負載緩沖墊，其中，該相同的形狀是矩形。(10)條項(I), (2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)或(8)中的負載緩沖墊，其中，該相同的形狀是圓形。(11) 一種用于懸架系統的負載緩沖墊，該負載緩沖墊包括第一緩沖墊部分；第二緩沖墊部分；具有頂側和底側的底板；和具有頂側和底側的級板，其中該底板的頂側平行于該級板的頂側，其中該第一緩沖墊部分遠離該級板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面，且其中該第二緩沖墊部分定位在該底板和該級板的底側之間。(12)條項(11)中的負載緩沖墊，其中該底板具有位于該底板的頂側和該底板的底側之間的多個邊緣，其中該級板具有位于該級板的頂側和該級板的底側之間的多個邊緣，其中該第二緩沖墊部分覆蓋底板的多個邊緣、該底板的底側以及該級板的多個邊緣，且其中該第二 緩沖墊部分與該第一緩沖墊部分相接觸。(13)條項(11)或(12)中的負載緩沖墊，其中該底板包括具有相應的安裝孔的至少一個耳部，且其中該負載緩沖墊可通過相應的緊固件而附連在彈簧支座上，該緊固件插入而通過各個耳部的孔并且插入到該彈簧支座的相應的孔中。(14)條項(11)，(12)或(13)中的負載緩沖墊，其中該底板結合在該第二緩沖墊部分上，且其中該級板結合在該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分上。(15)條項(11)，(12)，(13)或(14)中的負載緩沖墊，其中該底板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)鋁、(iv)塑料和(v)復合材料組成的材料組中的材料制成，且其中該級板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)招、(iv)塑料和(V)復合材料組成的材料組中的材料制成。(16)條項(11)，(12)，(13)，(14)或(15)中的負載緩沖墊，其中，該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分是彈性體。(17)條項(11)，(12)，(13)，(14)，(15)或(16)中的負載緩沖墊，其中，該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分由放入模具中的彈性體形成，該模具保持該底板和該級板。(18)條項(11)，(12)，(13)，(14)或(15)中的負載緩沖墊，其中，該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分由選自由(i)粘彈性材料、(ii)尿烷和(iii)聚氨酯組成的材料組中的材料制成。(19)條項(11)，(12)，(13)，(14)，(15)，(16)，(17)或(18)中的負載緩沖墊，其中，該第一緩沖墊部分具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(20)條項(11)，(12)，(13)，(14)，(15)，(16)，(17)，(18)或(19)中的負載緩沖墊，其中該負載緩沖墊包括多個水平截面，且其中各個水平截面具有相同的形狀和相應的大小。(21)條項(20)中的負載緩沖墊，其中，該相同的形狀是矩形。(22)條項(20)中的負載緩沖墊，其中，該相同的形狀是圓形。(23) —種懸架組件，其包括具有第一內壁和第二內壁的彈簧罩；第一剪切彈簧；第二剪切彈簧；和彈簧支座；其中該第一剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第一內壁和該彈簧支座之間，并且該第二剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第二內壁和該彈簧支座之間。(24)條項(23)中的懸架組件，其中該第一剪切彈簧包括第一端和第二端，其中該第二剪切彈簧包括第一端和第二端，
其中該彈簧支座包括第一支座凹部和第二支座凹部，其中該第一內壁包括第一壁凹部，其中該第二內壁包括第二壁凹部，其中該第一剪切彈簧的第一端可定位在該第一壁凹部中，其中該第一剪切彈簧的第二端可定位在該第一支座凹部中，其中該第二剪切彈簧的第一端可定位在該第二壁凹部中，且其中該第二剪切彈簧的第二端可定位在該第二支座凹部中。 (25)條項(23)或(24)中的懸架組件，其中該懸架組件包括多個通孔，且其中該懸架組件通過多個U形螺栓而附連在車架軌上，該多個U形螺栓放置在車架軌上方并穿過該多個通孔。(26)條項(23)，(24)或(25)中的懸架組件，其還包括包括底壁和側壁的車架懸吊器，其中該底壁包括布置成給定模式的多個通孔，其中該彈簧罩包括布置成給定模式的多個孔，其中該車架懸吊器通過插入到該底壁的通孔和該彈簧罩的孔中的緊固件而附連在該彈簧罩上，且其中該彈簧罩可通過插入到該側壁的通孔和該車架軌中的通孔中的緊固件而附連到車架軌上。(27)條項(26)中的懸架組件，其還包括附連在該車架懸吊器上的另一彈簧罩，其中該另一彈簧罩包括另一第一內壁、另一第二內壁、另一彈簧支座、另一第一剪切彈簧和另一第二剪切彈簧，其中該另一第一剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該另一第一內壁和該另一彈簧支座之間，且其中該另一第二剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該另一第二內壁和該另一彈簧支座之間。(28)條項(23)，(24)，(25)，(26)或(27)中的懸架組件，其還包括安裝在該彈簧支座上的負載緩沖墊。(28A)條項(28)中的懸架組件，其中，該負載緩沖墊包括包括給定材料的緩沖墊部分；和具有頂側、底側和多個邊緣的底板，其中該緩沖墊部分遠離該底板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面。(28B)條項(28A)中的懸架組件，其中，該給定材料包括彈性體材料。(28C)條項(28A)中的懸架組件，其中，該給定材料包括粘彈性材料。(28D)條項(28A)中的懸架組件，其中，該給定材料包括選自由(i)尿烷和(ii)聚氨酯組成的材料組中的材料。(28E)條項(28A)，(28B)，(28C)或(28D)中的懸架組件，其中，該緩沖墊部分結合在該底板上。(28F)條項(28A)，(28B)，(28C)，(28D)或(28E)中的懸架組件，其中，該緩沖墊部分是錐體形狀，并且具有與該底板的頂側平行的頂面。(28G)條項(28A)，(28B)，(28C)，(28D)，(28E)或(28F)中的懸架組件，其中該頂側的部分、該底側的部分和該多個邊緣的部分用作芯撐，以便在制造該負載緩沖墊期間保持該底板，且其中除了該芯撐之外，該給定材料覆蓋該底板的全部。(28H)條項(28)中的懸架組件，其中，該負載緩沖墊包括第一緩沖墊部分；第二緩沖墊部分；具有頂側和底側的底板；和具有頂側和底側的級板，其中該底板的頂側平行于該級板的頂側，其中該第一緩沖墊部分遠離該級板的頂側而延伸，并具有至少一個帶兩個錐形邊緣的豎直截面，且其中該第二緩沖墊部分定位在該底板和該級板的底側之間。(281)條項(28H)中的懸架組件，其中該底板具有位于該底板的頂側和該底板的底側之間的多個邊緣，其中該級板具有位于該級板的頂側和該級板的底側之間的多個邊緣，其中該第二緩沖墊部分覆蓋該底板的多個邊緣、該底板的底側以及該級板的多個邊緣，且其中該第二緩沖墊部分與該第一緩沖墊部分相接觸。(28J)條項(28H)或(281)中的懸架組件，其中該底板包括具有相應的安裝孔的至少一個耳部，且其中該負載緩沖墊可通過相應的緊固件而附連在彈簧支座上，該緊固件插入通過各個耳部的孔且插入到該彈簧支座的相應的孔中。(28K)條項(28H)，(281)或(28J)中的懸架組件，其中該底板結合在該第二緩沖墊部分上，且其中該級板結合在該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分上。(28L)條項(28H), (281)，(28J)或(28K)中的懸架組件，其中該底板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)鋁、(iv)塑料和(V)復合材料組成的材料組中的材料制成，且其中該級板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)鋁、(iv)塑料和(V)復合材料組成的材料組中的材料制成。(28M)條項(28H)，(281)，(28J)，(28K)或(28L)中的懸架組件，
其中該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分是彈性體。(28N)條項(28H)，(281)，(28J)，(28K)，(28L)或(28M)中的懸架組件，其中該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分通過放入模具中的彈性體形成，該模具保持該底板和該級板。
(28P)條項(28H)，(281)，(28J)，(28K)或(28L)中的懸架組件，其中該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分由選自由(i)粘彈性材料、(ii)尿烷和(iii)聚氨酯組成的材料組中的材料制成。(28Q)條項(28H)，(281)，(28J)，(28K)，(28L)，(28M)，(28N)或(28P)中的懸架組件，其中，該第一緩沖墊部分具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(29)條項(28)中的懸架組件，其中，該負載緩沖墊包括彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊。(30)條項(28)中的懸架組件，其中，該負載 緩沖墊包括具有帶平坦頂面的錐體形狀的彈性體部分。(31)條項(30)中的懸架組件，其中，其中該彈簧罩還包括具有圓頂狀構造的頂壁，且其中當將負載施加于該負載緩沖墊時，該平坦頂面與該圓頂狀構造相接觸。(32)條項(23)，(24)，(25)，(26)，(27)，(28)，(29)，(30)或(31)中的懸架組件，其還包括第一鞍座組件；和第二鞍座組件，其中該彈簧支座包括第一鞍座接口和第二鞍座接口，其中該第一鞍座組件于該第一鞍座接口處附連到該彈簧支座上，且其中該第二鞍座組件于該第二鞍座接口處附連到該彈簧支座上。(33)條項(32)中的懸架組件，其中該第一鞍座接口包括具有給定角度的第一機械聯接的凹入部分，其中該第二鞍座接口形成了具有給定角度的第二機械聯接的凹入部分，其中該第一鞍座組件包括具有給定角度的第一機械聯接的凸出部分，且其中該第二鞍座組件包括具有給定角度的第二機械聯接的凸出部分。(34)條項(33)中的懸架組件，其中，該給定的角度在120度與180度之間。(35)條項(32)中的懸架組件，其還包括附連在(i)該第一鞍座組件、(ii)該第二鞍座組件、(iii)第一軸和(iv)第二軸上的平衡梁。(36) 一種模塊化懸架系統,其包括如條項(23)中所述的第一懸架組件；和如條項(23)中所述的第二懸架組件。(37)條項(36)中的模塊化懸架系統，其還包括第一鞍座組件；和第二鞍座組件；其中該第一鞍座組件附連在該第一懸架組件的彈簧支座上的第一位置和該第二懸架組件的彈簧支座上的第一位置上，且其中該第二鞍座組件附連在該第一懸架組件的彈簧支座上的第二位置和該第二懸架組件的彈簧支座上的第二位置上。(38)條項(37)中的模塊化懸架系統，其還包括
附連在該第一鞍座組件和該第二鞍座組件上的第一平衡梁，其中該第一平衡梁可附連在第一軸和第二軸上。(39)條項(38)中的模塊化懸架系統，其還包括如條項(23)中所述的第三懸架組件。如條項(23)中所述的第四懸架組件。第三鞍座組件；第四鞍座組件；和 附連在該第三鞍座組件和該第四鞍座組件上的第二平衡梁；其中該第三鞍座組件附連在該第三懸架組件的彈簧支座上的第一位置和該第四懸架組件的彈簧支座上的第一位置上，其中該第四鞍座組件附連在該第三懸架組件的彈簧支座上的第二位置和該第四懸架組件的彈簧支座上的第二位置上，且其中該第二平衡梁可附連在該第一軸和該第二軸上。(40)條項(37)，(38)或(39)中的模塊化懸架系統，其還包括安裝在該第一懸架組件的彈簧支座上的第一負載緩沖墊；和安裝在該第二懸架組件的彈簧支座上的第二負載緩沖墊。(41)條項(40)中的模塊化懸架系統，其中該第一負載緩沖墊包括第一彈性體緩沖墊；且其中該第二負載緩沖墊包括第二彈性體負載緩沖墊。(42)條項(41)中的模塊化懸架系統，其中在該第一彈性體負載緩沖墊加載期間，該第一彈性體負載緩沖墊具有遞增的彈性系數，且其中在該第二彈性體負載緩沖墊加載期間，該第二彈性體負載緩沖墊具有遞增的彈性系數。(43)條項(40)中的模塊化懸架系統，其中該第一負載緩沖墊包括第一粘彈性緩沖墊；和其中該第二負載緩沖墊包括第二粘彈性負載緩沖墊。(44)條項(43)中的模塊化懸架系統，其中在該第一粘彈性負載緩沖墊加載期間，該第一粘彈性負載緩沖墊具有遞增的彈性系數，且其中在該第二粘彈性負載緩沖墊加載期間，該第二粘彈性負載緩沖墊具有遞增的彈性系數。(45) 一種用于支承形成串列軸構造的第一軸和第二軸上方的縱向地延伸的車架軌的懸架，其包括安裝在該車架軌上的車架懸吊器組件，該車架懸吊器組件包括至少一個彈簧模塊；包括在該至少一個彈簧模塊中并以處于壓縮中的方式保持在其中的彈性體剪切彈黃;包括在該至少一個彈簧模塊中的彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊；
包括在該至少一個彈簧模塊中的彈簧支座；連接在該彈簧支座上的鞍座組件；和連接在該鞍座組件上并進一步連接在該第一軸和第二軸上的平衡梁。
(46)條項(45)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊包括開口和彈性體剪切彈簧，且其中該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊和該彈簧支座定位在該開口中。(47)條項(46)中的懸架，其中，該開口由該彈簧模塊的頂壁、底壁和第一側壁及第二側壁限定。(48)條項(47)中的懸架，其中該彈簧支座居中地定位在該開口中，并且該彈性體剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和第二側壁的其中一個與該彈簧支座之間，和其中該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊定位在該頂壁和該彈簧支座之間。(49)條項(47)或(48)中的懸架，其中，該頂壁具有圓頂狀構造。(50)條項(47)，(48)或(49)中的懸架，其中，該底壁用作一體式回彈控制器。(51)條項(45)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊包括作為該車架懸吊器組件的部分的第一彈簧模塊和第二彈簧模塊，其中該第一彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第一模塊彈性體剪切彈簧、第一模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第一模塊彈簧支座，且其中該第二彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第二模塊彈性體剪切彈簧、第二模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第二模塊彈簧支座。(52)條項(51)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊還包括作為該車架懸吊器組件的部分的第三彈簧模塊，且其中該第三彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第三模塊彈性體剪切彈簧、第三模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第三模塊彈簧支座。(53)條項(45)，(46)，(47)，(48)，(49)，(50)，(51)或(52)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有大致錐形的豎直截面。(54)條項(45)，(46)，(47)，(48)，(49)，(50)，(51)，(52)或(53)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(55) 一種用于支承軸上方的縱向地延伸的車架軌的懸架，其包括安裝在該車架軌上的車架懸吊器組件，該車架懸吊器組件包括至少一個彈簧模塊；包括在該至少一個彈簧模塊中并壓縮地保持在其中的彈性體剪切彈簧；包括在該至少一個彈簧模塊中的彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊；包括在該至少一個彈簧模塊中的彈簧支座；和連接在該彈簧支座上的鞍座組件，該鞍座組件可操作地連接在該軸上。(55A)條項(55)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊包括包括給定材料的緩沖墊部分；和
具有頂側、底側和多個邊緣的底板，其中該緩沖墊部分遠離該底板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面。(55B)條項(55A)中的懸架，其中，該緩沖墊部分結合在該底板上。(55C)條項(55A)或(55B)中的懸架，其中，該緩沖墊部分是錐體形狀，并且具有與該底板的頂側平行的頂面。(55D)條項(55A)，(55B)或(55C)中的懸架，
其中該頂側的部分、該底側的部分和該多個邊緣的部分用作芯撐，以便在制造該負載緩沖墊期間保持該底板，且 其中除了該芯撐之外，該給定材料覆蓋該底板的全部。(55E)條項(55A)，(55B)，(55C)或(55D)中的懸架，其中該負載緩沖墊包括多個水平截面，且其中各個水平截面具有相同的形狀和相應的大小。(55F)條項(55E)中的懸架，其中，該相同的形狀是矩形。(55G)條項(55E)中的懸架，其中，該相同的形狀是圓形。(55H)條項(55)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊包括第一緩沖墊部分；第二緩沖墊部分；具有頂側和底側的底板；和具有頂側和底側的級板，其中該底板的頂側平行于該級板的頂側，其中該第一緩沖墊部分遠離該級板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面，且其中該第二緩沖墊部分定位在該底板和該級板的底側之間。(55J)條項(55H)中的懸架,其中，該底板具有多個位于該底板的頂面和該底板的底面之間的邊緣，其中該級板具有位于該級板的頂側和該級板的底側之間的多個邊緣，其中該第二緩沖墊部分覆蓋該底板的多個邊緣、該底板的底側以及該級板的多個邊緣，且其中該第二緩沖墊部分與該第一緩沖墊部分相接觸。(55K)條項(55H)或(55J)中的懸架，其中該底板包括具有相應的安裝孔的至少一個耳部，且其中該負載緩沖墊可通過相應的緊固件而附連在該彈簧支座上，該緊固件插入通過各個耳部的孔且插入到該彈簧支座的相應的孔中。(55L)條項(55H)，(55J)或(55K)中的懸架，其中，該底板結合在該第二緩沖墊部分上，且其中該級板結合在該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分上。(55M)條項(55H)，(55J)，(55K)或(55L)中的懸架，其中該底板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)鋁、(iv)塑料和(v)復合材料組成的材料組中的材料制成，且其中該級板由選自由⑴鐵、(ii)鋼、(iii)鋁、(iv)塑料和(v)復合材料組成的材料組中的材料制成。(55N)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)或(55M)中的懸架，其中，該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分是彈性體。(55P)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)，(55M)或(55N)中的懸架，其中，該第一緩沖墊部分和該第二緩沖墊部分由放入模具中的彈性體形成，該模具保持該底板和該級板。(55Q)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)，(55M)，(55N)或(55P)中的懸架，其中，該第一緩沖墊部分具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(55R)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)，(55M)，(55N)或(55P)中的懸架，
其中該負載緩沖墊包括多個水平截面，且其中各個水平截面具有相同的形狀和相應的大小。(55S)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)，(55M)，(55N)，(55P)或(55R)中的懸架，其中，該相同的形狀是矩形。(55T)條項(55H)，(55J)，(55K)，(55L)，(55M)，(55N)，(55P)或(55R)中的懸架，其中，該相同的形狀是圓形。(56)條項(55)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊包括開口和彈性體剪切彈簧，且其中該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊和該彈簧支座都定位在該開口中。(57)條項(56)中的懸架，其中，該開口由該彈簧模塊的頂壁、底壁和第一側壁及第二側壁限定。(58)條項(57)中的懸架，其中該彈簧支座居中地定位在該開口中，并且該彈性體剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和第二側壁的其中一個與該彈簧支座之間，且其中該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊定位在該頂壁和該彈簧支座之間。(59)條項(58)中的懸架，其中，該頂壁具有圓頂狀構造。(60)條項(57)，(58)或(59)中的懸架，其中，該底壁用作一體式回彈控制器。(61)條項(55)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊包括作為該車架懸吊器組件的部分的第一彈簧模塊和第二彈簧模塊，其中該第一彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第一模塊彈性體剪切彈簧、第一模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第一模塊彈簧支座，且其中該第二彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第二模塊彈性體剪切彈簧、第二模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第二模塊彈簧支座。(62)條項(61)中的懸架，其中該至少一個彈簧模塊還包括作為該車架懸吊器組件的部分的第三彈簧模塊，且其中該第三彈簧模塊包括保持處于壓縮中的第三模塊彈性體剪切彈簧、第三模塊彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊、以及第三模塊彈簧支座。
(63)條項(55)，(56)，(57)，(58)，(59)，(60)，(61)或(62)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有大致錐形的豎直截面。(64)條項(55)，(56)，(57)，(58)，(59)，(60)，(61)，(62)或(63)中的懸架，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(65)條項(55)，(56)，(57)，(58)，(59)，(60)，(61)，(62)，(63)或(64)中的懸架，其還包括連接在該鞍座組件上并且進一步連接在該軸上的平衡梁。(66) 一種用于在車輛懸架中使用的車架懸吊器彈簧模塊，其包括具有車架附連部分和由該彈簧模塊的頂壁、 底壁、以及第一側壁和第二側壁所限定的開口的車架懸吊器托架；包括在該開口中的彈性體剪切彈簧；和包括在該開口中的彈簧支座；其中該彈性體剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和第二側壁的其中一個與該彈簧支座之間。(67)條項￠6)中的車架懸吊器彈簧模塊，其還包括定位在該彈簧支座和該頂壁之間的彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊。(68)條項￠6)或￠7)中的車架懸吊器彈簧模塊，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有大致錐形的豎直截面。(68)條項(66)，(67)或(68)中的車架懸吊器彈簧模塊，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(70)條項(67)中的車架懸吊器彈簧模塊，其還包括以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和該第二側壁中的另一個與該彈簧支座之間的額外的彈性體剪切彈簧。(71)條項(66)，(67)，(68)，(69)或(70)中的車架懸吊器彈簧模塊，其還包括以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和該第二側壁中的另一個與該彈簧支座之間的額外的彈性體剪切彈簧。(72)條項(66)，(67)，(68)，(69) (70)或(71)中的車架懸吊器彈簧模塊，其中，該彈簧支座居中地定位在該開口中。(73)條項(66)，(67)，(68)，(69) (70)，(71)或(72)中的車架懸吊器彈簧模塊，其中，該頂壁具有圓頂狀構造。(74)條項(66)，(67)，(68)，(69) (70)，(71)，(72)或(73)中的車架懸吊器彈簧模塊，其中，該底壁用作一體式回彈控制器。(75) 一種用于在車輛懸架中使用的車架懸吊器組件，其包括車架附連托架；和具有頂壁、底壁和第一側壁及第二側壁的、可以可拆卸地附連到車架附連托架上的懸架附連模塊。(76)條項(75)中的車架懸吊器組件，其中，該懸架附連模塊利用緊固件而附連在該車架附連托架上。(77)條項(75)或(76)中的車架懸吊器組件，其具有由該頂壁、該底壁和該第一側壁及該第二側壁限定的開口，并且還包括包括在該開口中的彈性體剪切彈簧；
包括在該開口中的彈簧支座；其中該彈性體剪切彈簧以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和第二側壁的其中一個與該彈簧支座之間。(78)條項(77)中的車架懸吊器組件，其還包括定位在該彈簧支座和該頂壁之間的彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊。(79)條項(78)中的車架懸吊器組件，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有大致錐形的豎直截面。(80)條項(78)或(79)中的車架懸吊器組件，其中，該彈性體的彈性系數遞增的負載緩沖墊具有帶平坦頂面的大致錐體的形狀。(81)條項(77)，(78)，(79)或(80)中的車架懸吊器組件，其還包括以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和該第二側壁中的另一個與該彈簧支座之間的額外的彈性體剪切彈黃。(82)條項(77)，(78)，(79)，(80)或(81)中的車架懸吊器組件，其還包括以處于壓縮中的方式保持在該第一側壁和該第二側壁中的另一個與該彈簧支座之間的額外的彈性體剪切彈簧。(83)條項(77)，(78)，(79)，(80)，(81)或(82)中的車架懸吊器組件，其中，該彈簧支座居中地定位在該開口中。(84)條項(75)，(76)，(77)，(78)，(79)，(80)，(81)，(82)或(83)中的車架懸吊器組件，其中，該底壁用作一體式回彈控制器。(85)條項(75)，(76)，(77)，(78)，(79)，(80)，(81)，(82)，(83)或(84)中的車架懸吊器組件，其中，該頂壁具有圓頂狀構造。5.結論雖然已經參照某些解釋性的方面描述了本發明，但是將理解的是，本說明書不應在限制意義上理解。相反，在不脫離由所附的權利要求所限定的本發明的真實精神和范圍的情況下，可對解釋性的實施例做出各種變化和修改。此外，將了解的是，任何這種變化和修改都應被本領域中的技術人員認為是等效于所附的權利要求的一個或多個要素，并應由這種權利要求覆蓋到法律所許可的最全面的程度。最后，本文所用的詞語“示例性”意味著“用作示例、實例或舉例說明”。本文描述為"示例性"的任何實施例都未必要理解為比其它實施例更為優選或有利。權利要求
1.一種用于懸架系統的負載緩沖墊，所述負載緩沖墊包括 緩沖墊部分，該緩沖墊部分完全由給定材料構成，且沒有任何缺口或空隙設計在所述給定材料中；和 具有頂側、底側和多個邊緣的底座， 其中所述緩沖墊部分遠離所述底座的頂側而延伸，并具有至少一個具有自所述底座延伸的兩個連續地向內成錐形的邊緣的豎直截面。
2.根據權利要求I所述的負載緩沖墊，其特征在于，所述給定材料包括彈性體材料。
3.根據權利要求I所述的負載緩沖墊，其特征在于，所述給定材料包括粘彈性材料。
4.根據權利要求I所述的負載緩沖墊，其特征在于，所述給定材料包括選自由(i)尿烷和Qi)聚氨酯組成的材料組中的材料。
5.根據權利要求I所述的負載緩沖墊，其特征在于，所述底座包括板，且所述緩沖墊部分結合在所述板上。
6.根據權利要求I所述的負載緩沖墊，其特征在于， 其中所述頂側的部分、所述底側的部分和所述多個邊緣的部分用作芯撐，以便在形成所述負載緩沖墊的模制操作期間將板保持在所述底座中，且其中除了芯撐之外，所述給定材料覆蓋所述板的全部。
7.根據權利要求I所述的懸架，其特征在于，所述負載緩沖墊是具有隨著施加到所述負載緩沖墊上的豎直負載增大而連續地增大的彈性系數的彈性系數遞增的負載緩沖墊。
8.一種用于懸架系統的負載緩沖墊，所述負載緩沖墊包括 第一緩沖墊部分； 第二緩沖墊部分； 具有頂側和底側的底板；和 具有頂側和底側的級板， 其中所述底板的頂側平行于所述級板的頂側， 其中所述第一緩沖墊部分遠離所述級板的頂側而延伸，并具有至少一個具有兩個錐形邊緣的豎直截面，且 其中所述第二緩沖墊部分定位在所述底板和所述級板的底側之間。
9.根據權利要求8所述的負載緩沖墊，其特征在于， 其中所述底板具有在所述底板的頂側和所述底板的底側之間的多個邊緣， 其中所述級板具有在所述級板的頂側和所述級板的底側之間的多個邊緣， 其中所述第二緩沖墊部分覆蓋底板的所述多個邊緣、所述底板的底側以及所述級板的多個邊緣，且 其中所述第二緩沖墊部分與所述第一緩沖墊部分相接觸。
10.一種用于懸架系統的負載緩沖墊，所述負載緩沖墊包括 由給定材料構成的緩沖墊部分；和 具有頂側、底側和多個邊緣的底座， 其中，所述緩沖墊部分延伸遠離所述底座的頂側，且具有至少一個豎直截面，該至少一個豎直截面具有從所述底座延伸的兩個連續地向內成錐形的邊緣；以及 其中，所述負載緩沖墊是具有隨著施加到所述負載緩沖墊上的豎直負載增大而連續地增大的彈性系數的彈性系數遞增的負載緩沖墊。 ·
全文摘要
描述了一種用于支承形成串列軸構造的第一軸和第二軸上方的縱向地延伸的車架軌的彈性體彈簧懸架。這種懸架包括安裝在車架軌上的車架懸吊器組件。車架懸吊器組件具有兩個完整的彈簧模塊，其各包括兩個剪切彈簧，具有帶平坦頂面的錐體形狀的彈性系數遞增的負載緩沖墊，以及用于安裝彈簧的彈簧支座。鞍座組件連接在彈簧支座上，且平衡梁連接在鞍座組件上并進一步連接在軸上。類似于氣動懸架，懸架的彈性系數作為彈簧負載的函數而幾乎線性地增加。因此，懸架在沒有犧牲側傾穩定性的條件下展現了優良的乘坐品質。
文檔編號B60G11/28GK102632784SQ201210028528
公開日2012年8月15日 申請日期2009年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者A·T·杜丁, C·W·富里斯特, J·W·斯圖爾特, M·P·羅賓遜, M·布蘭尼根, S·D·諾布爾 申請人:瀚瑞森美國有限責任公司